Question

现有容积均为2 L的甲、乙恒容密闭容器，向甲中充入1.5 mol CO₂和3 mol H₂，乙中充入2 mol CO₂、3 mol H₂，一定条件下仅发生反应：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g),实验测得反应体系中CO₂的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法正确的是

A.该反应的ΔH＞0

B.曲线Ⅱ表示甲容器中CO₂的平衡转化率与温度的关系

C.500 K时，该反应的化学平衡常数为200

D.700 K时，若在上述密闭容器中充入0.9 mol CO₂、1.2 mol H₂、0.1 mol CH₃OH、0.1mol H₂O，则达到平衡时，H₂的体积分数大于

Answer

CD

【解析】

A．随着温度升高，CO2平衡转化率降低，表明温度升高不利于反应正向进行，所以反应为放热反应，该反应的ΔH＜0，故A错误；

B．相同温度下，平衡常数不变，曲线Ⅰ中CO2的平衡转化率高，甲和乙相比，相同条件下乙中二氧化碳的浓度大，曲线Ⅰ表示甲容器中CO2的平衡转化率与温度的关系，故B错误；

C．如图所示，曲线Ⅰ代表甲容器的反应，500 K时，CO2的平衡转化率为60%，根据反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)，则平衡时n(CO2)= 1.5 mol×(1-60%)=0.6mol，n(H2)=3mol -3×1.5 mol×60%=0.3 mol，n(CH3OH)= n(H2O)=0.9mol，该反应的化学平衡常数为K==200，故C正确；

D．如图所示，曲线Ⅱ代表乙容器的反应，700 K时，乙容器中CO2的平衡转化率为20%，根据反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)，则平衡时n(CO2)=2mol×(1-20%)=1.6mol，n(H2)=3mol -3×2 mol×20%=1.8 mol，n(CH3OH)= n(H2O)=0.4mol，此时H2的体积分数==，若在上述密闭容器中充入0.9 mol CO2、1.2 mol H2、0.1 mol CH3OH、0.1mol H2O，此时密闭容器中n(CO2)=2.5mol，n(H2)=3mol，n(CH3OH)= n(H2O)=0.5mol，与原平衡初始相比，氢气的物质的量不变，其他组分增加，相当于增大了密闭容器的压强，平衡正向移动，则达到平衡时，H2的体积分数大于，故D正确；

答案选CD。